Прорыв в наномедицине, основанный на искусственном интеллекте, открывает путь к персонализированной терапии рака молочной железы

Подробный обзор в журнале “Биофункт. Матер”. тщательно детализирует самые последние достижения и клиническое применение интеллектуальных нанопрепаратов для лечения рака молочной железы. В этой статье представлен исчерпывающий обзор наностратегий, специфичных для подтипов, клинических преимуществ нанопрепаратов, одобренных FDA, а также инновационных подходов к решению проблемы гетерогенности опухолей и устойчивости к лечению. Это служит основополагающей основой и прагматическим руководством для совершенствования прецизионных методов лечения рака молочной железы.

Рак молочной железы, наиболее распространенный рак среди женщин во всем мире, представляет собой серьезную терапевтическую проблему из-за своей глубокой гетерогенности. Рак молочной железы можно разделить на несколько молекулярных подтипов, таких как люминальный А, HER2-положительный и трижды негативный рак молочной железы (ТНРМЖ), и лечение, эффективное для одного пациента, может не работать для другого. В дополнение к этой внутренней гетерогенности, лекарственная устойчивость и серьезные побочные эффекты побудили к поиску более точных и точных терапевтических стратегий.

Наномедицина, использующая сконструированные наночастицы для адресной доставки лекарств к опухолям, представляет собой многообещающее направление для будущих стратегий лечения. Однако разработка подходящего наноносителя для отдельных пациентов исторически была сложным и часто неэффективным процессом проб и ошибок. Множество потенциальных параметров конструкции, включая размер, поверхностный заряд и плотность целевых лигандов, приводит к комбинаторному взрыву, который невозможно проверить экспериментально.

В этом обзоре исследователи из Медицинской школы Шанхайского университета Цзяо Тонг и Медицинского университета Гуандуна предложили новое, основанное на данных решение для решения вышеупомянутой проблемы. Они представляют «парадигму интеллектуальной доставки AI-multi-omics», в которой модель машинного обучения используется для прогнозирования оптимальной конструкции наноносителей. Этот прогноз основан на уникальных биологических характеристиках, характерных для опухоли пациента.

«Мы перешли от универсальной, универсальной методологии к интеллектуальной системе доставки лекарств, ориентированной на конкретный подтип», — заявляет автор-корреспондент Мэн-Яо Ли. «Многие исследования показывают, что объединение данных мультиомики с искусственным интеллектом может эффективно упростить сложные процессы. Например, в случае агрессивных опухолей люминала B наша модель значительно улучшила синхронизацию между высвобождением лекарства и пиковой скоростью пролиферации опухоли, увеличив ее в 2,8 раза по сравнению с традиционными статическими наноносителями».

В обзоре методично описывается, каким образом эта парадигма извлекает выгоду из уязвимостей, специфичных для подтипов. В случае HER2-положительного рака молочной железы использование дендримеров, конъюгированных с трастузумабом, привело к снижению нецелевой токсичности на 47%. Для лечения TNBC, подтипа, который, как известно, трудно поддается лечению, использование липосом с антителами к EGFR усиливало накопление опухоли в 3,2 раза.

В исследовании также представлен всесторонний обзор текущего состояния клинической наномедицины, начиная от одобренных FDA препаратов, таких как Doxil®, который значительно снижает кардиотоксичность доксорубицина с 18% до 3%, и заканчивая многообещающими методами лечения, которые в настоящее время проходят клинические испытания. Примечательно, что предварительные результаты для ²²⁵Ac-липосом показывают, что 77,8% пациентов с метастатическим ТНРМЖ достигли стабильного состояния заболевания в течение шести месяцев или дольше без какой-либо наблюдаемой токсичности для костного мозга.

«Потенциал огромен», — поясняет Имао Ву, один из первых авторов обзора. «Это выходит за рамки простых постепенных достижений. Это предлагает жизнеспособную дорожную карту для улучшения здоровья, превращая рак молочной железы из опасной болезни в управляемое состояние посредством персонализированного нанотерапевтического вмешательства».

Авторы признают, что проблемы, связанные с крупномасштабным производством и долгосрочной безопасностью, продолжают препятствовать клиническому внедрению. Тем не менее, благодаря использованию искусственного интеллекта, данных мультиомики и биомиметических наноносителей, таких как экзосомы, траектория лечения рака молочной железы в будущем станет значительно более точной и эффективной.

У Ю, Чен З, Чен Икс, Ли М.
Интеллектуальная реализация и клиническая трансформация наномедицины при раке молочной железы: от фундаментальных исследований до индивидуализированной терапии.
Биофункция. Матер. 2025(3):0014, 10.55092/bm20250014